В журнале Nature Astronomy опубликовано исследование группы астрономов под руководством Кембриджского университета, которое раскрывает, как слабо уловимый радиосигнал от атомов водорода может рассказать о первых звездах во Вселенной. Речь идет о 21-сантиметровом сигнале — тонком излучении, появившемся спустя всего сто миллионов лет после Большого взрыва.
Поскольку прямые наблюдения первых звезд невозможны даже с самыми мощными телескопами, ученые ищут косвенные признаки их существования. Авторы показали, что вариации этого радиосигнала зависят от масс первых звезд и особенно чувствительны к рентгеновским двойным системам — парам, где одна из звезд уже коллапсировала. Эти пары оказывали влияние на распределение излучения и нагрев водорода, оставляя след в радиодиапазоне.
Исследование проводилось в рамках теоретической группы REACH, а также связано с проектом SKA — крупнейшим в мире строящимся радиотелескопом. Модели показали: с помощью этих инструментов можно не просто подтвердить наличие звезд эпохи Космического Рассвета, но и выяснить, насколько они отличались от тех, что мы видим сегодня.
Авторы подчеркивают, что хотя изображения отдельных звезд недостижимы, радиосигналы позволяют реконструировать целые популяции. Это — шаг к пониманию, как из однородной Вселенной возникли структуры, заполнившие ее светом.
Сигнал, который помог заглянуть в эпоху первых звезд, не случайно выбран именно такой длины. Его происхождение лежит в глубинах квантовой механики, а значение выходит далеко за рамки одной эпохи. Ранее Наука Mail рассказывала, почему именно 21 сантиметр считается «волшебной» длиной, способной раскрыть всю хронологию Вселенной.